16 июня 2016

Исследования учёных «Прометея» продлят срок службы атомных реакторов

Участники XIV Международной конференции по атомной энергетике «Проблемы материаловедения при проектировании, изготовлении и эксплуатации оборудовании АЭС» МЕЙНСТРИМ - 2016

С 7 по 10 июня в отеле «Гелиос» в Зеленогорске состоялась XIV Международная конференция «Проблемы материаловедения при проектировании, изготовлении и эксплуатации оборудовании АЭС» МЕЙНСТРИМ-2016, организованная ФГУП «ЦНИИ КМ «Прометей» и Санкт-Петербургским обществом научно-технических знаний.

Название «МЕЙНСТРИМ-2016» прекрасно передаёт основную идею конференции, где были представлены основные научные тенденции в разработке и исследовании находящихся в эксплуатации материалов для оборудования АЭС. 2016-й год стал для её организаторов юбилейным - первая конференция по материаловедению для атомной энергетики состоялась 25 лет назад. Она была организована в 1991 году на волне интереса иностранных учёных к научным разработкам российских учёных-материаловедов. Интерес этот есть и сегодня – в «МЕЙНСТРИМ-2016» приняли участие учёные из Чехии, Сирии, Индии, Болгарии, Германии и Финляндии.

Сегодня конференция являет собой площадку для обмена опытом между ведущими разработчиками материалов и технологий для отечественных атомных реакторов, среди которых: «ЦНИИ КМ «Прометей», НИЦ «Курчатовский институт», ОАО «ГНЦ НИИАР», АО «НИКИЭТ», АО «ОКБМ «Африкантов», АО «ГНЦ РФ-ФЭИ им. А.И. Лейпунского и другие.

- По сути, конференция – это площадка, где мы с коллегами из других институтов на протяжении пяти дней можем спокойно, оторвавшись от рутины, представить наши научные результаты за последние два года и обсудить их, - сказал профессор Борис Марголин, один из организаторов конференции. – Наши точки зрения не всегда совпадают, но этот обмен мнениями даёт нам импульс, позволяет развивать ту область материаловедения, которой мы занимаемся.

 

Генеральный директор ФГУП «ЦНИИ КМ «Прометей» Алексей Орыщенко на открытии XIV Международной конференции по атомной энергетике «Проблемы материаловедения при проектировании, изготовлении и эксплуатации оборудовании АЭС» МЕЙНСТРИМ - 2016

На открытии конференции генеральный директор ФГУП «ЦНИИ КМ «Прометей» Алексей Орыщенко выступил с докладом, где напомнил собравшимся о том, что учёные института работали над созданием материалов для атомной энергетики с момента её создания. Ими были изготовлены материалы для реактора атомного ледокола «Ленин», для водо-водяных энергетических реакторов различной мощности. Корпуса реакторов, изготовленные из материалов «Прометея», послужили основой для энергоблоков, работающих и сегодня в России, Словакии, Чехии, Венгрии, Финляндии и других странах. В результате многолетней работы в институте были созданы теплоустойчивые высокорадиационностойкие хромо-молибден-ванадиевые стали с регламентированным содержанием никеля, которые обеспечивают изготовление корпусов ВВЭР различной мощности с беспрецедентно высоким сроком службы и гарантированной безопасностью эксплуатации.

Генеральный директор «Прометея» отметил также, что специалисты института выполнили целый комплекс работ по созданию конструкционных материалов и технологий для изготовления атомных энергетических установок на быстрых нейтронах. Учёными «Прометея» были разработаны радиационно-стойкие хромоникелевые стали, сварочные материалы и технология сварки для корпуса реактора и внутрикорпусных устройств, а также для парогенератора. Для серийного блока с реакторной установки БН-1200, который находится в стадии проектирования, в ЦНИИ КМ «Прометей» были проведены работы по модернизации материалов корпуса реактора. Разработана также новая марка стали для парогенератора с оптимальным сочетанием жаропрочности и коррозионной стойкости, что поможетувеличить срок службы парогенератора свыше 30 лет. Всё это впечатляющий результат работы научного коллектива, основанной на системном подходе к материалам для атомных реакторов.

Заключительная речь профессора Георгия Павловича Карзова

Этот подход озвучил в своём докладе заместитель директора ФГУП «ЦНИИ КМ «Прометей», профессор Георгий Карзов. Учёный прочитал его на следующий день после возращения из Москвы, где он участвовал в совещании по проекту нового энергоблока Курской АЭС, в реакторной установке которого планируется использовать модификацию стали, разработанную в «Прометее». Георгий Павлович Карзов озвучил философский подход к проблеме увеличения долговечности атомных реакторов, определив прочность и долговечность, как необходимые свойства материалов, а разрушение – как физическое явление, которому необходимо противостоять:

- Подобно врачу, который для предотвращения болезни должен знать причины её возникновения, учёный-материаловед должен установить причины, ведущие к разрушению материала при его работе в составе атомного реактора. Обеспечение  долговечности и безопасности работы, как правило, достигается за счёт анализа процессов возможного повреждения и разрушения в отдельных зонах, а также разработки мероприятий, блокирующих или замедляющих развитие данных процессов. Необходимо установить доминирующий фактор, определяющий возникновение и развитие разрушения, и предложить меры по его полному или хотя бы частичному устранению.

В своём докладе профессор Карзов рассмотрел несколько типичных случаев разрушения элементов атомного энергетического оборудования. В качестве примера, повышающего долговечность конструкции, он рассмотрел процесс выбора композиции новой стали для выгородки атомного реактора ВВЭР-ТОИ и высокохромистой стали для корпуса и парогенератора установки БН-1200.

Участники конференции смогли подробно узнать, как фундаментальный подход научного руководства «Прометея» реализуется в работе учёных и специалистов, которые представили ряд интересных докладов. Профессор Борис Марголин и его коллеги рассказали о механизмах разрушения сильноблучённых аустенитных сталей, включая синергетический механизм радиационного охрупчивания аустенитных сталей при длительном облучении, и предложили новый подход в расчётах на сопротивление хрупкому разрушению металлических опорных конструкций реакторов ВВЭР. В одном из докладов профессора Марголина и его соавторов были названы особенности прогнозирования пластичности и трещиностойкости облучённых аустенитных сталей с учетом старения и радиационного распухания. Было предложено обоснование метода оценки теплового старения сталей корпусов реакторов ВВЭР по результатам испытаний. В совместном докладе учёных «Прометея» А.А. Бучатского и А.Г. Гуленко с сотрудником «ГНЦ НИАР» А. А. Нуждовым были приведены результаты экспериментальных и расчётных исследований длительной прочности в условиях нейтронного облучения материалов элементов реакторов типа БН. Георгий Карзов и Андрей Варовин сделали доклад о путях совершенствования современного неразрушающего контроля основного оборудования и трубопроводов АЭС с ВВЭР.

Много докладов об изменении свойств конструкционных материалов  атомных реакторов и возможности их прогнозирования было представлено учёными НИЦ «Курчатовский институт», а также сотрудниками других научных центров. В целом на конференции были показаны результаты ряда серьёзных исследований, благодаря которым становится возможным реальное увеличение срока службы атомных реакторов, их эффективности и безопасности. По итогам «МЕЙНСТРИМ-2016» можно отметить, что учёные-материаловеды сделали серьёзный вклад в развитие отечественной атомной энергетики.